JPH02298825A - 回転機のための異常検査装置 - Google Patents

回転機のための異常検査装置

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JPH02298825A
JPH02298825A JP1119164A JP11916489A JPH02298825A JP H02298825 A JPH02298825 A JP H02298825A JP 1119164 A JP1119164 A JP 1119164A JP 11916489 A JP11916489 A JP 11916489A JP H02298825 A JPH02298825 A JP H02298825A
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JP
Japan
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rotating machine
sound
detection means
value
detecting
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JP1119164A
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English (en)
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Hiroaki Sasaki
宏明 佐々木
Yukio Fukuda
幸雄 福田
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/187—Machine fault alarms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
    • G01H3/10—Amplitude; Power
    • G01H3/12—Amplitude; Power by electric means

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転機、例えば車両用発電機の異常音を検査す
るための回転機のための異常検査装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、回転機の異常音を自動的に検出するために、モー
タ等の駆動手段を介して、回転機を回転させている間に
、マイクロホン等で音を検出し、周波数分析を行い、こ
の周波数分析結果に基づいて各回転機の異常音に相当す
る周波数成分を検出して、各回転機の異常音の有無を検
査するようにしたものがある。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、このような構成においては、回転機を駆動手
段にて回転させている間、回転機と駆動手段との間のカ
ップリング手段で、発生してしまうかみ合い音や、回転
機を作動させている間に発生する磁気音で、測定すべき
異常音が上述の音に紛れてしまい、正確に異常音を検出
することができないという不具合がある。
そこで、本発明は、上述のようなことに対処すべく、回
転機の異常音の検査を精度よ（行なうようにした異常音
検査装置を従供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段］ よって、本発明は、惰性回転中の回転機から生じる音の
圧力又は機械的振動を検出し、この検出した検出信号に
基づいて、回転機に異常ありと判断する異常検査装置を
供する。
〔発明の効果〕
以上述べたごとく、本発明では、惰性回転中の回転機か
ら生じる音の圧力又は機械的振動を検出した信号に基づ
いて、回転機の異常を判断しているため、回転機のブラ
シとスリップリングとの間に発生する異常音もしくは、
軸受の傷による異常音を正確に検出することができると
いう優れた効果がある。
〔実施例〕
以下本発明を図に示す第１実施例について説明する。
第１図において、１は検査対象である回転機（例えば、
自動車用発電機）、２は製品に与える回転力を発生する
ためのモータ、３はモータ２の回転力を製品に伝えるた
めのカップリングである。
このカップリングは、発電機ｌのプーリ１ａを固定して
いるナツトｌｂとかみ合うことで、モータ２の回転力を
回転機ｌへ伝達する。１１はカップリング３を発電機ｌ
のナツトｌｂとかみ合わせたり、切離したりするための
シリンダで、演算制御部１０の信号によって作動する。
また、カップリング３の軸とモータ２はプーリとベルト
によって回転力を伝達する。さらに、カップリング３の
軸は、スプラインによって移動可能な構造になっている
。
４は音を電気信号に変換するマイクロホンおよび前置増
幅器、５は音が変換された電気信号を増幅する増幅器、
６は異常音（発電機のスリップリングとブラシとの間の
異常音）の周波数成分のみ抽出する帯域通過フィルタ回
路である。７は、実効値変換回路であり、フィルタ回路
６から抽出された周波数成分の実効値を求め、音圧信号
として発生する。８は高域通過フィルタで音圧信号の変
化のみを取り出して、音圧変化信号とする。９はＡ／Ｄ
変換器で、音圧変化信号をＡ／Ｄ変換する。
１０の演算制御部はディジタル信号となった音圧変化信
号の波形から異常音の特徴を計算し、判定を行い、異常
なし、異常ありの出力を行う。
１２は製品の回転数を検出する回転計であり、回転数を
演算制御部１０に入力する。
以上のように構成した本実施例において、発電機１の異
常音検査にあたり、モータ２の回転をカップリング３を
介して発電機１に伝達する。まず、第２図に示す様に、
発電機１の回転数を上昇させる。そして演算制御部ＩＯ
が回転計１２によっである回転数（この実施例では６０
００回転／分）になったことを知ると、シリンダ１１に
対して発電機１とのカップリング３を切離すように、信
号を出力する。その結果、発電機１は惰性回転を行った
のち停止する。
この惰性回転時には、発電機を無負荷の状態にして、本
来負荷電流が流れることで起こる磁気音が発生しないよ
うにする。その結果、惰性回転時には異常音検出の妨げ
となる製品のナツトと回転力伝達のためのカップリング
とのかみ合い音と、製品が本来発生する磁気音の影響を
受けないようにすることができる。
惰性回転開始後、０．４秒間、マイクロホン４による異
常音の検出を行う。０．４秒間はこの実施例では製品の
回転が停止してしまわない十分短い時間である。（この
場合０．４秒後でも２０００回転／回転玉） マイクロホン４と前置増幅器で、音を電気信号に変換し
、増幅器５で増幅する。帯域通過フィルタ回路６で余分
な周波数成分を除き、実効値変換回路７で実効値変換し
て音の大きさを表す音圧信号に変換する。この信号から
、高域通過フィルタ回路８を用いて、惰性回転時の回転
数の低下に伴うゆっくりとした音圧の低下のみを除き、
回転に同期して増減する変化の速いキズによる音の特徴
を、音圧変化信号として出力する。この音圧変化信号を
Ａ／Ｄ変換器９でＡ／Ｄ変換して、演算制御部１０に入
力する。その結果、演算制御部１０には第４図の判定の
例に示すような音圧変化信号波形が入力される。
演算制御部１０では、ステップ１１０にて、Ａ／Ｄ変換
器９からの音圧変化信号波形を入力し、次に、ステップ
１２０にて設定値（この実施例では１．５　Ｘ　１０−
’Ｐ　ａ　）を超えたピークの数を加算する。
また、ステップ１３０では、上述した信号波形のピーク
値を平均して求める。このピーク値の平均を求める方法
としては、第５図に示す如く、音圧変化信号波形を必ず
発電機１の１回転が入る長さの時間ＬＩ、Ｌｚ・・・ｔ
７で等分割する。次に、各区間ｔ１での最大値Ｐ、を求
める。そして、ビー求めたピークの加算した値と規格値
■とを比較し、ピークの加算した値が規格値■よりも大
きい時には、ステップ１５０に移り、ピーク値の平均値
と規格値■とを比較する。そして、ピーク値の平均値が
規格値■よりも大きい時に、ステップ１６０にて異常あ
りの旨を示すランプ１４等を点灯させる。
つまり、第４図（ａ）においては、ピーク数が２２であ
り、かつピーク値の平均が２．０ＩＸ１０−’（Ｐａ）
となり、異常ありと判断される。
一方、ステップ１４０およびステップ１５０でピーク数
の加算した値が規格値■よりも小さい場合やピーク値の
平均値が規格値■よりも小さい場合のどちらかの場合に
は、ステップ１７０で異常なしの旨を示すランプ１５等
を点灯させる。
また、第４図（ロ）においては、ピーク数が３であり、
かつピーク値の平均が０．３５Ｘ１０−’（Ｐａ）とな
り、異常なしと判断される。
ステップ１２０にて、ピークの数を加算して、ステップ
１４０にて規格値■と比較するようにしたのは、１回転
ごとに発生するという異常音の特徴を把えることで、設
備の音、外部からの音といった偶発する予期せぬノイズ
による誤判定を防ぐためである。すなわち、ピークの数
を求め回転回数に見合った数取上かどうかを判定するこ
とで、上記ノイズの影響を受けないようにするものであ
る。
ステップ１３０にて、ピークの値を平均して、ステップ
１５０にて規格値■と比較するようにしたのは、回転ご
との異常音によるピーク値のばらつきの影響を平均する
ことによって除き、安定した判定を行うためである。ま
た、平均することで上述のノイズのために、１回の非常
に大きなピークが発生したとしても、そのピークの影響
を除くことができるという効果がある。
製品の異常が音の形でよく現れる場合には第１図の様に
マイクロホンによる異常音の検出を行うのがよい。しか
し、暗騒音の影響が大きく音の検出が困難な場合や、製
品の異常が振動の形でよく現れる場合は、振動センサに
よる異常振動の検出を行う。
また、音と振動両方の組み合わせによって検査を行って
もよい。
異常音の特徴がブラシとスリップリングの間のキズに対
応した音圧の増減として表れる時は、上述した如く、音
圧変化の大きさを使って検査するのがよい。しかし、軸
受全周の細かいキズなどの場合には、音圧変化に顕著な
特徴が表われない。
この様な場合は、第７図に示す音圧レベルの面積Ｓで検
査するとよい。この面積は、惰性回転開始時から０．４
秒間の音圧レベルの平均値と同じ意味である。
そして、音圧レベルの面積Ｓで検査する場合には、上記
第１実施例の高域通過フィルタ回路８に対して、対数変
換回路１３を用いて、実効値変換回路７で実効値変換さ
れた音圧をデシベル（ｄＢ）表示に変換する。
また、惰性回転時の音圧レベルが１点で代表できる場合
は、第７図の様に初期値など、１点の音圧レベルで検査
してもよい。
面積Ｓによって検査する場合、その大きさは惰性回転時
間のばらつきの影響を受ける。そこで、第６図に示す様
に、回転数を製品自身から検出しく例えばナツト部分か
ら検出する）第８図に示す様に、ある回転数（例えば、
２０００ｒｐｍ）に到達した時間で正規化すれば、回転
時間のばらつきの影響を除いて検査することができ、さ
らに正確にすることができる。
つまり、面積Ｓｔ　＝　−ｘｓ ｘ （ｔ７　：基準時間、例えば０．４秒）として、正規化
すればよい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置の第１実施例を示すブロック図、第
２図は回転機における時間に対する回転数の特性図、第
３図は第１図の演算制御部の作用を示すフローチャート
、第４図（ａ）、（ロ）は時間に対する音圧変化の実例
を示す特性図、第５図は音圧変化のピーク値の平均を検
出するための説明図、第６図は本発明装置の第２実施例
を示すブロック図、第７図および第８図はオルタネータ
の検査結果の説明図である。 １・・・発電機、２・・・モータ、４・・・マイクロホ
ン及び前置増幅器、１０・・・演算制御部、１１・・・
シリンダ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）回転機を回転させて、所定回転数から惰性回転さ
    せる手段と、 惰性回転中の回転機から生じる音の圧力又は機械的振動
    を検出する検出手段と、 この検出手段で得られた検出信号が、正常値と異なる時
    に、回転機に異常ありと判断する判断手段と、 を設けた回転機のための異常検査装置。
  2. （２）回転機を回転させる駆動手段と、 前記回転機が所定回転数に達した際、前記回転機を惰性
    回転させるために、前記駆動手段と前記回転機とを離す
    手段と、 前記回転機から生じる音の圧力又は機械的振動を検出す
    る検出手段と、 前記検出手段により検出される信号の値が基準線を超え
    るピークの数を検出するピーク数検出手段と、 前記基準線を超えるピークの値の平均値を検出するピー
    ク値平均検出手段と、 前記ピーク線検出手段により得られたピークの数の和が
    所定の数内にないとき、および前記ピーク値平均検出手
    段により得られたピーク値の平均値が、所定平均値内に
    ないときに、回転機に異常ありと判断する判断手段と、 を備えた回転機のための異常検査装置。
  3. （３）回転機を連結手段を介して回転させる駆動手段と
    、 前記回転機を所定回転数に達した時に、上記連結手段を
    前記回転機から離す手段と、 惰性回転中の回転機から生じる音の圧力又は機械的振動
    を検出する検出手段と、 前記回転機の惰性回転中の所定時間の間の、前記検出手
    段で検出される信号の値が、基準線を超える領域に相当
    する面積を検出する面積検出手段と、 前記面積が所定許容面積内にないとき、回転機に異常あ
    りと判断する判断手段と、 を備える回転機のための異常検査装置。
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